[发明专利]一种汽车用发电机爪极闭式热锻成形装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及汽车爪极精密锻造技术领域，特别涉及一种汽车用发电机爪极闭式热锻成形装置及工艺。

背景技术

目前，国内外的汽车用发电机爪极的制造工艺有热、温和冷模锻，一般都需要5～9个单独的成形工序，如下料、加热、镦粗、预锻、终锻、切边等，这些工序之间还需要加入一些中间处理，如退火、相变处理和精整等，各个工序都需要单独的成形设备，故爪极制造长期存在着工序复杂，生产周期长，材料利用率低的问题。

随着制造业竞争的日益加剧，高效、精密、低耗、优质的产品已经成为制造业提高产品竞争能力的主流追求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种汽车用发电机爪极闭式热锻成形装置及工艺，结构简单，爪极锻件能一次成形，生产周期短，材料利用率高，产品精度高。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种汽车用发电机爪极闭式热锻成形装置，包括齿形上凸模12，齿形上凸模12和上模座固定，下模7通过下模固定板10和下模座9固定，浮动外模6套在下模7的外面，浮动外模6的底部通过承受预压力的弹簧11和下模固定板10连接，固定座4套在浮动外模6的外面，通过螺钉和下模座9固定，承受背压的芯轴8装在下模7的中心孔中，限位块13安装在下模座9的下面和芯轴8之间，通过限位块13控制芯轴8在下模7中的位置，中间销钉5插在芯轴8和齿形上凸模12的中心孔中，用于对坯料定位并保证锻件中心孔的大小。

所述的固定座4，其台阶孔4a用于限制浮动外模6的位置，同时能让齿形上凸模12通过；其内孔4b和浮动外模6的外圆柱面6b配合。

所述的浮动外模6，其内孔6a与齿形上凸模12、下模7和芯轴8配合形成封闭型腔；其外形6b和固定座4内孔4b配合。

所述的下模7，其固定部分为台阶结构7a，通过下模固定板10和下模座9固定；外圆柱面上的爪齿沟槽7c和浮动外模6配合形成封闭的爪齿型腔；分流槽7b开在爪齿沟槽7c的顶部，用于存留多余的坯料；下模7的中心孔7d，用于放置芯轴8；齿形凸起7e和浮动外模6以及齿形上凸模12配合，控制坯料在模腔中的流动。

所述的芯轴8，其圆柱形台阶8a和限位块13配合，用于限制成形初期承受背压的芯轴8在下模7中的位置；圆柱面8b和下模7的中心孔7d配合，用于成形爪极锻件3的中间凸台；中心孔8c中放置中间销钉5，用于对圆柱形坯料1进行定位并保证爪极锻件3中心孔的大小。

所述的齿形上凸模12，其固定部分为台阶结构12a，用来和上模座固定；骑缝销孔12b加工在台阶结构12a上，防止齿形上凸模12在成形过程中转动；齿形凸起12c和浮动外模6以及下模7配合，形成封闭型腔，控制坯料的流动；中心孔12d用来和中间销钉5配合。

所述的限位块13，其内表面为半圆环形13a，用于和芯轴8配合，限制成形过程中芯轴8在下模7中的位置，当成形结束时，取下限位块13，利用芯轴8顶出爪极锻件3。

基于以上一种汽车用发电机爪极闭式热锻成形装置的成形工艺，环形坯料1在封闭的模腔中先被径向镦挤成齿形中间件2，齿形中间件2进一步被成形成爪极锻件3，具体为：

1）将纯铁或低碳钢作为原材料的环形坯料1加热到1100℃～1200℃后放在下模7上；

2）齿形上凸模12压下，与浮动外模6、下模7和芯轴8形成封闭型腔后，对环形坯料1成形，由于芯轴8承受背压P2，成形初期模腔内压力较小，芯轴8不后退，环形坯料1被径向镦挤成齿形中间件2；

3）随着齿形上凸模12的进一步压下，模腔内压力持续增大，大于芯轴8承受的背压P2后，芯轴8被迫后退，坯料流入下模7的中心孔7d中，齿形中间件2齿形端部的材料被挤入下模7的爪齿沟槽7c中，此时浮动外模6在齿形上凸模12的推动下下行，利用浮动外模6对坯料向下的摩擦力促进爪齿沟槽7c的充填，由于芯轴8整个成形过程中一直承受背压P2的作用，限制了下模7中心孔7d中坯料的流动速度，爪极锻件3的凸台和爪齿同时充满，少量坯料被挤入下模7中分流槽7b中，避免了齿形上凸模12载荷P1的急剧上升；

4）取下限位块13，齿形上凸模12回程，利用芯轴8顶出爪极锻件3。

本发明的优点：结构简单，爪极锻件能一次成形，生产周期短，材料利用率高，产品精度高。

附图说明

图1为本发明成形装置的结构示意图。

图2为本发明固定座4的结构示意图。

图3为本发明浮动外模6的结构示意图。

图4为本发明下模7的结构示意图。